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1. WO2020192819 - EXTERNAL GEAR PUMP

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[ DE ]

Außenzahnradpumpe

Die Erfindung betrifft eine Außenzahnradpumpe zur Hydraulikförderung in einer Hyd rauliksteuerung, die zwei Steuerplatten umfasst, die einen Pumpenraum begrenzen, in dem zwei Pumpenräder miteinander kämmen, und zwischen denen ein Zwischen blech angeordnet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Hydrauliksteuerung mit einer derartigen Außenzahnradpumpe. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Ver fahren zum Betreiben einer derartigen Außenzahnradpumpe.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 054 250 A1 ist eine Hydraulik steuerung mit einer Steuerplattenanordnung und mit einer hydraulischen Förderein richtung zum Fördern eines Hydraulikmediums bekannt, die in die Steuerplattenano rdnung integriert ist, wobei zwischen den beiden Steuerplatten ein Zwischenblech an geordnet ist, durch das sich ein Stehlager von der ersten in die zweite Steuerplatte er streckt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Außenzahnradpumpe zur Hydraulikförderung in ei ner Hydrauliksteuerung, die zwei Steuerplatten umfasst, die einen Pumpenraum be grenzen, in dem zwei Pumpenräder miteinander kämmen, und zwischen denen ein Zwischenblech angeordnet ist, funktionell und/oder herstellungstechnisch zu verbes sern.

Die Aufgabe ist bei einer Außenzahnradpumpe zur Hydraulikförderung in einer Hyd rauliksteuerung, die zwei Steuerplatten umfasst, die einen Pumpenraum begrenzen, in dem zwei Pumpenräder miteinander kämmen, und zwischen denen ein Zwischen blech angeordnet ist, dadurch gelöst, dass das Zwischenblech mindestens einen Vor spannbereich umfasst, durch den das Zwischenblech federartig gegen eine Axialplatte vorspannbar ist, die dadurch axial gegen die Pumpenräder angedrückt wird. Das lie fert unter anderem den Vorteil, dass auf ein separates Bauteil zur Vorspannung der Axialplatte verzichtet werden kann. Dadurch werden die Herstellung und die Montage der Außenzahnradpumpe erheblich vereinfacht. Der Begriff axial bezieht sich auf eine der Drehachsen der Pumpenräder, die vorzugsweise parallele Drehachsen aufweisen. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu einer der Drehachsen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekenn zeichnet, dass der Vorspannbereich des Zwischenblechs so ausgelegt ist, dass die Axialplatte durch das Zwischenblech definiert gegen die Pumpenräder angedrückt wird, so dass nur ein kleines Anfahrmoment für die Außenzahnradpumpe benötigt wird. Mit dem Zwischenblech wird eine definierte Anpresskraft bereitgestellt. Diese Anpresskraft sorgt dafür, dass die Axialplatte bei stillstehender Außenzahnradpumpe ausreichend, aber nicht zu stark gegen die Pumpenräder angedrückt wird. Ausrei chend bedeutet, dass ein unerwünschter Kurzschluss zwischen einem Saugraum und einem Druckraum der Außenzahnradpumpe verhindert wird. Nicht zu stark bedeutet, dass die Reibung zwischen den Pumpenrädern und der Axialplatte beim Anfahren der Außenzahnradpumpe so klein gehalten werden kann, dass ein kleines Anfahrmoment ausreicht, das zum Beispiel mit einem elektromotorischen Antrieb einfach erzeugt werden kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannbereich des Zwischenblechs als Sicke ausgeführt ist. Das liefert den Vorteil, dass der Vorspannbereich fertigungstechnisch im Großse rienbetrieb kostengünstig realisierbar ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannbereich in dem Zwischenblech ein Durchgangs loch begrenzt, durch das sich eine Antriebswelle der Außenzahnradpumpe hindurch erstreckt. Ein das Durchgangsloch begrenzender Umfangsrand des Zwischenblechs ist vorteilhaft so umgeformt, dass nur dieser umgeformte Bereich, der den Vorspann bereich darstellt, an der Axialplatte anliegt. Diese Art der Umformung ist fertigungs technisch relativ einfach und gut reproduzierbar möglich. Der Vorspannbereich in dem Zwischenblech ist zum Beispiel als kreisrunde Sicke ausgeführt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorspannbereich in dem Zwischenblech zusätzlich dazu

dient, den Pumpenraum nach außen abzudichten. Die Dichtfunktion kann mit dem Zwischenblech zum Beispiel auf einfache Art und Weise realisiert werden, wenn der Vorspannbereich in dem Zwischenblech als kreisrunde Sicke ausgeführt ist. So kön nen die Herstellung und die Montage der Außenzahnradpumpe weiter vereinfacht werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Federkraft des Vorspannbereichs des Zwischenblechs so mit in axialer Richtung wirkenden Innenkräften und Kompensationskräften der Außen zahnradpumpe abgestimmt ist, dass die Axialplatte permanent gegen die Pumpenrä der angedrückt wird. So kann vorteilhaft auf eine Druckbeaufschlagung der Axialplatte mit einem Hydraulikmediumdruck verzichtet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Außenzahnradpumpe ist dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Pumpenraum abgewandten Seite der Axialplatte mindestens eine Dichteinrichtung angeordnet ist, durch welche die in axialer Richtung wirkenden Kompensationskräfte erzeugt werden. Die Dichteinrichtung umfasst zum Beispiel einen Dichtring aus einem elastischen Material. Damit können die in axialer Richtung wirkenden Kompensationskräfte kostengünstig erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Hydrauliksteuerung mit einer vorab be schriebenen Außenzahnradpumpe. Die Außenzahnradpumpe ist vorteilhaft nicht in ei nem separaten Gehäuse untergebracht, sondern direkt in mindestens eine der Steu erplatten integriert. So spart man sich ein separates Gehäuse und kann die erforderli chen Hydraulikmediumkanäle ebenfalls direkt in die Steuerplatten integrieren. Das Zwischenblech dient zum einen zur Abdichtung der beiden Steuerplatten zueinander. Darüber hinaus dient das Zwischenblech vorteilhaft auch zur Abdeckung von Kanälen beziehungsweise zur Bereitstellung von Übergabestellen, insbesondere auch hydrau lischen Widerständen, für das Hydraulikmedium, das mit der Außenzahnradpumpe gefördert wird.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Betreiben einer vorab be schriebenen Außenzahnradpumpe. Durch die Vorspannfunktion des Zwischenblechs kann ein ansonsten erforderliches zusätzliches Bauteil zur Darstellung dieser Funktion entfallen. Darüber hinaus entfallen auch Aufnahmegeometrien für herkömmliche Fe derelemente an oder in der Axialplatte.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Zwischenblech für eine vorab beschriebene Außenzahnradpumpe. Das Zwischenblech ist separat handelbar.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Die einzige beiliegende Figur 1 zeigt eine Außenzahnradpumpe zur Hydraulikförde-rung in einer Flydrauliksteuerung im Schnitt.

In Figur 1 ist eine Außenzahnradpumpe 1 im Schnitt dargestellt. Die Außenzahnrad pumpe 1 ist nicht mit einem separaten Gehäuse ausgeführt, sondern in eine Hydrau liksteuerung 10 mit einer ersten Steuerplatte 11 und mit einer zweiten Steuerplatte 12 integriert.

Die beiden Steuerplatten 11 und 12 begrenzen einen Pumpenraum 13, in dem zwei Pumpenräder 14, 15 miteinander kämmen. Die Pumpenräder 14, 15 sind als Außen zahnräder ausgeführt. Das Pumpenzahnrad 14 ist über ein Stehlager 16 in der Steu erplatte 12 gelagert. Das Pumpenrad 15 ist durch ein Stehlager 17 ebenfalls in der Steuerplatte 12 gelagert.

Das Pumpenrad 14 ist durch eine Antriebswelle 18 angetrieben und wird daher auch als angetriebenes Zahnrad 14 bezeichnet. Analog wird das Pumpenrad 15 als getrie benes Zahnrad 15 bezeichnet.

Zwischen den beiden Steuerplatten 11 , 12 ist ein Zwischenblech 19 eingespannt. Das Zwischenblech 19 umfasst einen Vorspannbereich 20, der im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel als kreisrunde Sicke 21 ausgeführt ist. Das Zwischenblech 19 ist mit dem Vorspannbereich 20 gegen eine Axialplatte 22 vorgespannt.

Die Axialplatte 22 ist in axialer Richtung zwischen dem Zwischenblech 19 und den beiden Pumpenrädern 14, 15 angeordnet. Die Axialplatte 22 und das Zwischenblech 19 umfassen ein Durchgangsloch 23, durch das sich die Antriebswelle 18 hindurch er streckt. Zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle 18 und dem ange-triebenen Zahnrad 14 ist eine Pumpenkupplung 24 vorgesehen.

Die kreisrunde Sicke 21 liegt, wie in einem Kontaktpunkt 25 in Figur 1 angedeutet ist, auf ihrem gesamten Umfang an der Axialplatte 22 an. So kann vorteilhaft mit dem Zwischenblech 19 auch die Abdichtung des Pumpenraums 13 nach außen erfolgen.

Es ist aber auch möglich, die Außenzahnradpumpe 1 so zu kompensieren, dass die Axialplatte 22 auch im Betrieb der Außenzahnradpumpe 1 unter Druck anliegt. Zu die sem Zweck wird die durch den Vorspannbereich 20 mit dem Zwischenblech 19 er zeugte Federkraft so mit den Innenkräften der Außenzahnradpumpe 1 und den Kom-pensationskräften im Betrieb der Außenzahnradpumpe 1 abgestimmt, dass jederzeit eine Kraft in Richtung des angetriebenen Zahnrads 14 erzeugt wird, das auch als Rit zel bezeichnet wird. Die Kompensationskräfte werden durch Flächen auf der der Au ßenzahnradpumpe 1 abgewandten Seite der Axialplatte 22 beziehungsweise der Steuerplatten 11 , 12, die von einer Dichtung abgegrenzt werden und auf die dann der Pumpendruck wirkt, gebildet.

Bezugszeichenliste

ußenzahnradpumpe

Hydrauliksteuerung

Steuerplatte

Steuerplatte

Pumpenraum

Pumpenrad

Pumpenrad

Stehlager

Stehlager

Antriebswelle

Zwischenblech

Vorspannbereich

Sicke

Axialplatte

Durchgangsloch

Pumpenkupplung

Kontaktpunkt